A respiração - Vias respiratórias

A respiração, no seu sentido geralmente usado, inclui 2 processos: a respiração externa, a absorção de O2 do corpo como um todo (respiração pulmonar); e a respiração interna, a troca dos gases entre as células e o seu meio líquido (respiração celular).

Durante o repouso, o indivíduo humano normal respira 12-15 vezes por minuto. 500 ml de ar por respiração ou 6-8 litros/min são inspirados ou expirados. Este ar mistura-se com o gás nos alvéolos e, por difusão simples, o O2 entra no sangue através dos capilares pulmonares enquanto o CO2 entra nos alvéolos. Deste modo, 250 ml de O2 entram no corpo e 200 ml de CO2 são eliminados por minuto.

Propriedades dos gases

O ar seco é composto de 20,98% de O2, 0,04% de CO2, 78,06% de N2 e 0,92% de outros gases inertes com argônio e hélio. A pressão barométrica (PB) ao nível do mar é de 760 mm Hg (uma atmosfera). A pressão parcial (indicada pelo símbolo P) de O2 no ar seco é, por isso, 0,21 x 760 ou 160 mm Hg ao nível do mar. A pressão parcial de N2 e dos outros gases inertes é 0,79 x 760 ou 600 mm Hg; e a PCO2 é 0,0004 x 760 ou 0,3 mm Hg.

O ar em equilíbrio com a água está saturado com vapor de água. O ar inspirado está saturado quando chega aos pulmões.

Um gás se difunde das áreas de pressão alta para as áreas de pressão baixa. A taxa de difusão depende do gradiente de concentração e da natureza da barreira entre as duas áreas.

Inspiração e expiração

Os pulmões e a parede torácica são estruturas elásticas. Normalmente, o espaço entre a parede torácica e os pulmões contém somente uma fina camada de líquido.

A inspiração é um processo ativo. A contração dos músculos inspiratórios aumenta o volume intratorácico. A pressão nas vias respiratórias torna-se ligeiramente negativa e o ar penetra nos pulmões.

Após a inspiração, a elasticidade pulmonar puxa o tórax de volta para a sua posição expiratória na qual as forças de tração dos pulmões e da parede torácica estão em equilíbrio. A pressão nas vias respiratórias torna-se ligeiramente positiva e o ar sai dos pulmões. A expiração calma é passiva, no sentido que não há contração dos músculos que diminuem o volume intratorácico.

Vias aéreas

Depois de passar pelos orifícios nasais e a faringe, onde o ar é aquecido e umedecido, o ar inspirado vai até os alvéolos passando pela traqueia, pelos brônquios e bronquíolos respiratórios e pelos dutos alveolares.

Os alvéolos são envolvidos por capilares pulmonares. As estruturas entre o ar e o sangue nos capilares pelas quais se difundem o O2 e o CO2 são extremamente finas em condições normais na maioria das áreas. Há trezentos milhões de alvéolos no homem e a área total das paredes alveolares em contato com os capilares em ambos os pulmões é cerca de 70 m2.

O volume de ar inspirado por minuto (ventilação pulmonar ou volume-minuto respiratório) é, em condições normais, aproximadamente 6 litros / min (500 ml do volume corrente x 12 respirações/min). A ventilação voluntária máxima (VVM), antigamente chamada capacidade respiratória máxima é o maior volume de ar que pode ser ventilado durante um minuto por meio de esforço voluntário. A VVM normal é de 125 / 170 litros/min.

Volume (litros)

 

Homem

Mulher

Capacidade vital: - VRI
  - VC
  - VRE
  - VR
3,3
0,5
1,0
1,2
1,9 - Capacidade inspiratória
0,5 -
0,7- Capacidade residual
1,1 - funcional
Capacidade total 6,0 4,2

VRI = Volume de reserva inspiratória VC = Volume corrente
VRE = Volume de reserva expiratória VR = Volume residual

Músculos respiratórios

O movimento do diafragma é responsável por 75% da variação do volume intratorácico durante a inspiração calma. Fixado ao redor da base da caixa torácica, este músculo curva-se sobre o fígado. Durante a inspiração este músculo se contrai, movimentando-se para baixo como um pistão.

Os outros músculos inspiratórios importantes são os músculos intercostais externos que se dirigem para baixo e para frente de uma costela para a outra. As costelas giram como se articuladas nas costas, de tal maneira que quando os intercostais externos contraem, eles elevam as costelas de baixo. A sua ação desloca o externo para a frente e aumenta o diâmetro ântero-posterior do tórax.

Tanto o diafragma quanto os músculos intercostais externos sozinhos podem manter uma ventilação adequada durante o repouso. 

Uma diminuição do volume intratorácico e uma expiração forçada são obtidas pela contração dos músculos expiratórios. Os músculos intercostais internos exercem esta ação pois passam para baixo e para trás de uma costela para a outra e puxam, consequentemente, a caixa torácica para baixo durante a sua contração.

As contrações dos músculos da parede abdominal anterior participam também da expiração, puxando as costelas para baixo e para dentro e empurrando o diafragma para cima, devido ao aumento da pressão intra-abdominal.

Epiglote

Os músculos adutores da laringe se contraem no início da inspiração, puxando as cordas vocais para os lados e abrindo a epiglote. Durante a deglutição ou a gagueira há contração reflexa dos músculos adutores que fecham a epiglote, impedindo a aspiração de alimento, de líquido ou de vômito pelos pulmões. Em pacientes inconscientes ou anestesiados, o fechamento da epiglote pode ser incompleto e o vômito pode entrar na traqueia, levando a uma reação inflamatória dos pulmões.

Os músculos da laringe são inervados pelos nervos vagos.

O trato respiratório superior

As vias respiratórias que comunicam o exterior com os alvéolos são mais do que simples condutores de gás. Umedecem e resfriam ou aquecem o ar inspirado, de tal maneira que mesmo o ar muito quente ou muito frio fique próximo ou à temperatura do corpo quando alcança os alvéolos.

As vibrissas das fossas nasais retêm partículas maiores que 10 mm de diâmetro, e a maioria das partículas restantes desse tamanho são retidas nas membranas mucosas do nariz e da faringe. As partículas de 2 a 10 mm de diâmetro geralmente caem nas paredes da traqueia e dos brônquios, onde desencadeiam constrição brônquica reflexa e tosse.

As partículas são também removidas dos pulmões pelo "elevador ciliar". O epitélio das vias respiratórias é ciliado desde o terço anterior do nariz até o começo dos bronquíolos respiratórios. Os cílios, que são cobertos por muco, se movem de uma maneira coordenada. O mecanismo ciliar é capaz de movimentar partículas na velocidade de 16 mm/min. Partículas menores que 2 mm de diâmetro geralmente alcançam os alvéolos, onde são ingeridos pelos macrófagos ("células do pó") e levadas aos nódulos linfáticos.

A importância desses mecanismos de defesa é evidente quando se considera que, nas cidades modernas, cada litro de ar pode conter vários milhões de partículas de pó e irritantes.

Sumário

- Propriedades dos gases
- Inspiração e expiração
- Vias aéreas
- Músculos respiratórios
i. Epiglote
- O trato respiratório superior
- Transporte dos gases entre os pulmões e os tecidos
i. Transporte de oxigênio

Assine login Questões de Vestibular image